Los resultados de un experimento de ultra precisión con la partícula elemental llamada muón difirieron de los cálculos de una de las teorías más aceptadas hasta ahora, el Modelo Estándar de Partículas, lo que podría dar paso hacia nueva física. Así lo informó el laboratorio Fermilab este miércoles 7 de abril.
Estos resultados del Experimento Muon g-2 sugieren que los muones podrían interactuar con partículas o fuerzas aún no descubiertas.
Un muón es unas 200 veces más masivo que su primo el electrón.
Los muones se producen naturalmente cuando los rayos cósmicos inciden en la atmósfera de la Tierra, pero también se pueden producir en grandes cantidades gracias a los aceleradores de partículas del Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi del Departamento de Energía de Estados Unidos (Fermilab).
Al igual que los electrones, los muones actúan como si tuvieran un pequeño imán interno. En un campo magnético fuerte, la dirección del imán del muón se tambalea.
La fuerza del imán interno determina la velocidad a la que el muón se tambalea en un campo magnético externo y se describe mediante un número que los físicos llaman factor g. Este número se puede calcular con una enorme precisión.
A medida que los muones circulan en el acelerador de partículas, también interactúan con una espuma cuántica de partículas subatómicas que aparecen y desaparecen.
Las interacciones con estas partículas de vida corta afectan el valor del factor g, lo que hace que el tambaleo de los muones se acelere o desacelere muy ligeramente. El modelo estándar predice con extrema precisión este fenómeno, llamado momento magnético anómalo.
Cuando el experimento se desvió de la teoría
Pero la medición del factor g del muón en el experimento fue ligeramente distinta a lo que indica la teoría, lo que sugiere que la espuma cuántica con la que interactúan los muones podría contener fuerzas o partículas adicionales que no se tienen en cuenta en el Modelo Estándar.
“Esta es una fuerte evidencia de que el muón es sensible a algo que no está en nuestra mejor teoría”, el Modelo Estándar de Partículas, dijo Renee Fatemi, física de la Universidad de Kentucky y gerente de simulaciones del Experimento Muon g-2.
Un experimento anterior en el Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de Estados Unidos, que concluyó en 2001, ofreció indicios de que el comportamiento del muón no concordaba con el Modelo Estándar.
La nueva medición del Experimento Muon g-2 en el Fermilab concordó fuertemente con el valor encontrado en Brookhaven y difirió de la teoría con la medición más precisa hasta la fecha.
El experimento del Fermilab reutilizó el componente principal del experimento de Brookhaven, un anillo de almacenamiento magnético superconductor de 16 metros de diámetro.
El experimento Muon g-2 envía un haz de muones al anillo de almacenamiento, donde circulan miles de veces a casi la velocidad de la luz. Los detectores que recubren el anillo permiten a los científicos determinar qué tan rápido se están tambaleando los muones.
Fuente:
Fermilab: https://bit.ly/2PIcPD4
